2 ta bir xil qor parchalari bormi? Qor nazariyasi: Ikkita qor parchalari bir xil emas. "Aleksandr Nevskiy" filmini suratga olishda qor yorilishi shakar va tuz aralashmasini siqish orqali olingan.

Olimlar qor kristallarini shakllantirishning ikkita variantini aniqlaydilar. Birinchi holda, havo harorati taxminan 40 ° C bo'lgan juda baland balandlikka shamol tomonidan olib borilgan suv bug'lari to'satdan muzlab, muz kristallarini hosil qilishi mumkin. Suv sekinroq muzlagan bulutlarning pastki qatlamida kichik chang yoki tuproq bo'lagi atrofida kristal hosil bo'ladi. Bitta qor parchasida 2 dan 200 tagacha bo'lgan bu kristal olti burchakli shaklga ega, shuning uchun ko'pchilik qor parchalari olti burchakli yulduzdir.

"Qorlar mamlakati" - bunday she'riy nom Tibet uchun uning aholisi tomonidan o'ylab topilgan.

Qor parchasining shakli ko'plab omillarga bog'liq: atrofdagi harorat, namlik, bosim. Shunga qaramay, kristallarning 7 ta asosiy turi ajralib turadi: plitalar (agar bulutdagi harorat -3 dan 0 ° C gacha bo'lsa), yulduzsimon kristallar, ustunlar (-8 dan -5 ° C gacha), ignalar, fazoviy dendritlar, ustunlar. uchi va noto'g'ri shakllar. Shunisi e'tiborga loyiqki, agar qor parchasi tushganda aylansa, uning shakli mutlaqo nosimmetrik bo'ladi va agar u yon tomonga yoki boshqa tarzda tushsa, unday bo'lmaydi.

Muz kristallari olti burchakli: ular burchak ostida ulana olmaydi - faqat chekkada. Shuning uchun, qor parchasi nurlari har doim oltita yo'nalishda o'sadi va nurdan shoxlanish faqat 60 yoki 120 ° burchak ostida ketishi mumkin.

2012 yildan beri Jahon qor kuni yanvar oyining oxirgi yakshanbasida nishonlanadi. Bunga Xalqaro chang'i federatsiyasi tashabbusi bilan chiqdi.

Qor parchalari ulardagi havo tufayli oq ko'rinadi: turli chastotalardagi yorug'lik kristallar orasidagi qirralarda aks etadi va tarqaladi. Oddiy qor parchasining o'lchami diametri taxminan 5 mm, massasi esa 0,004 g.

"Aleksandr Nevskiy" filmini suratga olishda qor yorilishi shakar va tuzni siqish orqali olingan.

Ikkita qor parchalari bir xil emas, deb ishoniladi. Bu birinchi marta 1885 yilda amerikalik fermer Uilson Bentli qor parchasining birinchi muvaffaqiyatli mikroskopik suratini olganida isbotlangan. U 46 yilini bunga bag'ishladi va 5000 dan ortiq fotosuratlar oldi, ular asosida nazariya tasdiqlandi.

Tabiatda bir xil qor parchalari uchraydi. Istisno hollarda. Bu birinchi marta 1988 yilda AQShning Atmosfera tadqiqotlari milliy markazi tomonidan qayd etilgan.

Foto: pixabay.com

Tadqiqotchi Nensi Knight asarida "Bir-biriga o'xshamaydimi?" tabiatda bir xil qor parchalari paydo bo'lishi mumkinligini isbotladi.

Ritsar laboratoriyada xuddi shunday qor parchalarini eksperimental ravishda qo'lga kiritgandan so'ng shunday xulosaga keldi. U o'z nazariyasini ehtimollar nazariyasi orqali matematik tarzda isbotladi. U qor parchalarining 100 ta ajralib turadigan xususiyatlarini aniqladi, ular orqali qor parchalarining 10 dan 158 darajagacha turli xil variantlari mavjudligini aniqlash mumkin. Va natijada olingan son cheksiz katta bo'lsa-da, bu qor parchalarini moslashtirish imkoniyatini istisno qilmaydi, deb ta'kidlaydi Knight.

Shu bilan birga, ko'ra Kaliforniya universitetining fizika professori Kennet Libbrecht, tashqi tomondan bir xil qor parchalari ichki tuzilishda, ya'ni kristall panjarada farqlarga ega. Shuning uchun, printsipial jihatdan shakli va atom tuzilishi bo'yicha mutlaqo bir xil qor parchalarini topish mumkin deb aytish mumkin emas.

Qor parchalari qanday hosil bo'ladi va nima uchun ularning shakllari boshqacha?

Qor parchalarini hosil qilish jarayoni suyuq holatni chetlab o'tib, gaz fazasidan kristallarning sublimatsiyasini o'z ichiga oladi. Qor parchasi paydo bo'lganda, suv molekulalari boshlang'ich kristal hosil bo'lgan paytdan boshlab tasodifiy o'sadi. Shunday qilib, qor parchasining o'sishi tartibsiz davom etadi.

Qor parchalarining o'sishi tashqi sharoitlarga, masalan, harorat va namlikka bog'liq. Shu va boshqa sharoitlarga qarab, molekulalarning yangi qatlamlari bir-birining ustiga qo'yilib, har safar qor parchasining yangi shaklini hosil qiladi.

Barcha qor parchalarining olti tomoni bor, chunki suv molekulalari muzlaganda ular maxsus tartibda tizilib, olti burchakli geometrik shaklga ega bo'ladi.

Qor parchasining o'sishi u hosil bo'lgan havo harorati bilan belgilanadi. Harorat qanchalik past bo'lsa, qor parchasining hajmi shunchalik kichik bo'ladi.

Qor parchalarining o'sish yo'nalishlari muz kristallarining olti burchakli ekanligi bilan bog'liq. Ikkita kristallni burchak ostida bog'lab bo'lmaydi, ular doimo bir-biriga yuz bilan biriktirilgan. Shuning uchun nurlar har doim oltita yo'nalishda o'sadi va "filial" nurdan faqat 60 yoki 120 daraja burchak ostida ketishi mumkin.

"Qor nazariyasi" ni o'rganishning kashshofi "Qor parchasi" laqabli yosh fermer Uilson Alison Bentli edi. Bolaligidanoq uni osmondan tushayotgan kristallarning g'ayrioddiy shakli o'ziga tortdi. Amerika Qo'shma Shtatlari shimolidagi o'zining tug'ilgan shahri Yerixoda qor yog'ishi muntazam bo'lgan va yosh Uilson ko'p vaqtini qor parchalarini o'rganish uchun tashqarida o'tkazgan.

Wislon "Qor parchalari" Bentley

Bentley kamerani onasi tomonidan 15 yoshga to‘lgan kuni uchun sovg‘a qilgan mikroskopga moslashtirdi va qor parchalarini suratga olishga harakat qildi. Ammo texnologiyani yaxshilash uchun deyarli besh yil kerak bo'ldi - faqat 1885 yil 15 yanvarda birinchi aniq rasm olingan.

Uilson butun umri davomida 5000 xil qor parchalarini suratga olgan. U tabiatning bu miniatyura asarlarining go'zalligiga qoyil qolishdan to'xtamasdi. O'zining durdona asarlarini qo'lga kiritish uchun Bentley noldan past haroratlarda ishladi va topilgan qor parchalarining har birini qora fonga qo'ydi.

Vilson ijodi ham olimlar, ham rassomlar tomonidan yuqori baholangan. U ko'pincha ilmiy konferentsiyalarda nutq so'zlash yoki san'at galereyalarida fotosuratlarni ko'rsatish uchun taklif qilingan. Afsuski, Bentli 65 yoshida bir xil qor parchalari yo'qligini isbotlay olmay, pnevmoniyadan vafot etdi.

"Qor nazariyasi" tayoqchasini yuz yil o'tib Atmosfera tadqiqotlari milliy markazi tadqiqotchisi Nensi Nayt oldi. 1988 yilda nashr etilgan maqolada u buning aksini isbotladi - bir xil qor parchalari bo'lishi mumkin va bo'lishi kerak!

Doktor Knight laboratoriyada qor parchalarini qurish jarayonini takrorlashga harakat qildi. Buning uchun u bir nechta suv kristallarini o'stirdi va ularni bir xil o'ta sovutish va to'yinganlik jarayonlariga duchor qildi. Tajribalar natijasida u bir-biriga mutlaqo o'xshash qor parchalarini olishga muvaffaq bo'ldi.

Keyingi dala kuzatuvlari va eksperimental xatolarni qayta ishlash Nensi Naytga bir xil qor parchalari paydo bo'lishi mumkinligini va faqat ehtimollik nazariyasi bilan aniqlanishi mumkinligini ta'kidlashga imkon berdi. Osmon kristallarining qiyosiy katalogini tuzgach, Knight qor parchalarida 100 ta farq belgilari bor degan xulosaga keldi. Shunday qilib, tashqi ko'rinish variantlarining umumiy soni 100 ta! bular. deyarli 10 dan 158 gacha.

Olingan raqam koinotdagi atomlar sonidan ikki baravar ko'pdir! Ammo bu tasodiflar mutlaqo mumkin emas degani emas, - deb xulosa qiladi doktor Nayt o'z ishida.

Va endi - "qor nazariyasi" bo'yicha yangi tadqiqotlar. Kuni kecha Kaliforniya universitetining fizika professori Kennet Libbrext o‘zining ilmiy guruhining ko‘p yillik izlanishlari natijalarini e’lon qildi. "Agar ikkita bir xil qor parchalarini ko'rsangiz, ular hali ham boshqacha!" – deydi professor.

Libbrext 16 g/mol massali har besh yuzta kislorod atomiga qor molekulalari tarkibida 18 g/mol massali bitta atom borligini isbotladi. Molekulaning bunday atom bilan bog'lanish tuzilishi shundayki, u kristall panjara ichidagi birikmalar uchun son-sanoqsiz variantlarni nazarda tutadi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, agar ikkita qor parchasi haqiqatan ham bir xil bo'lsa, ularning shaxsini mikroskopik darajada tekshirish kerak.

Qorning (xususan, qor parchalarining) xususiyatlarini o'rganish bolalar o'yini emas. Iqlim o'zgarishini o'rganishda qor va qor bulutlarining tabiati haqidagi bilimlar juda muhimdir. Muzning ba'zi g'ayrioddiy va o'rganilmagan xususiyatlari amaliy qo'llanmalarni topishi mumkin.

Har bir maktab o'quvchisiga tanish bo'lgan ikkita bir xil qor parchalari yo'qligi haqidagi bayonot bir necha bor so'roq qilingan. Ammo Kaliforniya Texnologiya Institutining noyob tadqiqotlari ushbu haqiqiy yangi yil masalasiga chek qo'yishga muvaffaq bo'ldi.

Bulutlardagi mikroskopik suv tomchilari chang zarralariga tortilib, muzlaganda qor hosil bo'ladi.

Bu holatda paydo bo'ladigan, dastlab diametri 0,1 mm dan oshmaydigan muz kristallari, ulardagi havodan namlikning kondensatsiyasi natijasida pastga tushadi va o'sadi. Bunday holda, olti burchakli kristalli shakllar hosil bo'ladi.

Suv molekulalarining tuzilishi tufayli kristall nurlari orasida faqat 60 ° va 120 ° burchaklar bo'lishi mumkin. Asosiy suv kristalli tekislikda muntazam olti burchakli shaklga ega. Keyin bunday olti burchakli tepaga yangi kristallar yotqiziladi, ularning ustiga yangilari yotqiziladi va shu bilan qor parchalari yulduzlarining turli shakllari olinadi.

Kaliforniya universitetining fizika professori Kennet Libbrext o'zining ilmiy guruhining ko'p yillik tadqiqotlari natijalarini e'lon qildi. "Agar ikkita bir xil qor parchalarini ko'rsangiz, ular hali ham boshqacha!" - deydi professor.

Libbrext 16 g/mol massali har besh yuzta kislorod atomiga qor molekulalari tarkibida 18 g/mol massali bitta atom borligini isbotladi.

Molekulaning bunday atom bilan bog'lanish tuzilishi shundayki, u kristall panjara ichidagi birikmalar uchun son-sanoqsiz variantlarni nazarda tutadi.

Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, agar ikkita qor parchasi haqiqatan ham bir xil bo'lsa, ularning shaxsini mikroskopik darajada tekshirish kerak.

Qorning (xususan, qor parchalarining) xususiyatlarini o'rganish bolalar o'yini emas. Iqlim o'zgarishini o'rganishda qor va qor bulutlarining tabiati haqidagi bilimlar juda muhimdir.

Qishda tabiat go'zal: siz shunchaki bir daqiqaga sekinlashishingiz kerak, qor bilan qoplangan daraxtlarga, bekamu-ko'st qor ko'chkilariga qarashingiz va qo'lingizni cho'zishingiz kerak - unga bir nechta qor parchalari tushadi. Tabiatning bu miniatyura asarlaridan go'zal va vaznsizroq narsa yo'q.

Afsuski, ularning go'zal naqshlari qisqa vaqt ichida hayratda qolishi mumkin.

Siz bu bayonotni eshitgan bo'lishingiz mumkin: ikkita qor parchalari bir xil emas. Keling, ushbu "qish muammosi" ni ko'rib chiqaylik.

Bir qarashda qor parchalarini shakllantirish jarayoni juda murakkab. Bu erda elementar zarralarning o'zaro ta'sirining fizik qonunlari ishtirok etadi. Atmosferada, noldan past haroratlarda, suv molekulalari chang molekulalariga tortiladi va qattiqlashadi, olti burchakli kristallarni hosil qiladi. Kristalning alohida nurlari orasida, suv molekulasining tuzilishining o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, faqat 60 yoki 120 graduslik burchaklar bo'lishi mumkin va olti burchakli cho'qqilarni birlashtiradigan yangi kristallar tufayli qor parchalarining turli shakllari va naqshlari hosil bo'ladi.

Shunday qilib, biz bilib oldik:

• Suyuq fazani chetlab o'tib, bug'dan muz buluti ichida qor parchalari hosil bo'ladi.
• Qor parchalarining o'sishi tashqi sharoitlarga bog'liq: namlik va havo harorati.
• Qor parchalarining "embrionlari" olti burchakli shaklga ega.
• Atmosferadan o'tayotganda qor parchasining shakli o'zgarishi mumkin.
• Qor parchasining tushish tezligi 15 m/min.
• Qor parchasini hosil qiluvchi muz shaffofdir.

Keling, oxirgi haqiqatni batafsil ko'rib chiqaylik. Agar qor parchasi shaffof bo'lsa, nima uchun qor oq? Fizika qonunlari bu savolga javob beradi: qor parchalarining chetidan aks ettirilgan yorug'lik oq massa taassurotini yaratadi, biz uni qor deb ataymiz.

Shunday qilib, qor parchalarini shakllantirish jarayoni ko'pchilikni hayajonga soldi.

“Qor” nazariyasining kashshoflari fermer V.E. Bentley va doktor N. Knight.

Bentley o'z hayoti davomida qor parchalari fotosuratlarining ulkan to'plamini yaratdi, bu ham olimlar, ham fotosuratchilarni qiziqtirdi. Doktor Knight laboratoriyada qor parchalarining shakllanishini takrorlay oldi.

Ularning bilimlari va ilmiy ishlari Kaliforniya universiteti professori K. Libbrext tomonidan tizimlashtirilgan bo'lib, u ushbu masalani o'rganish jarayonida: "Agar ikkita bir xil qor parchalarini ko'rsangiz, ular baribir boshqacha!"

Aynan u o'z bayonotini ilmiy asoslab, kristall panjarani tashkil etuvchi molekulalar va atomlar bog'lanishning juda xilma-xil usullariga ega bo'lishi mumkinligini tushuntirdi.

Libbrechtning ta'kidlashicha, qor parchalari vizual tarzda bir xil ko'rinishi mumkin, ammo agar siz ularga mikroskop ostida qarasangiz, naqsh butunlay boshqacha bo'ladi!

Endi bilasizki, agar qor derazadan tashqariga tushsa, qor parchalarining har biri o'ziga xos tarzda noyob va betakror go'zal bo'ladi!